登录

/

注册

首页 > 科技媒体 > 媒体详情
新型无线识别和传感平台WISP:硬币大小、无需电源用空气充电
梅西 2016-04-23
导语

华盛顿大学传感实验室研究员创造了无线识别和传感平台:一个传感器和计算芯片的结合,不需要电池或者链接电源线就能运作。

今天有一个电池技术的大新闻。电池的大小限制了智能手机、电脑、可穿戴设备可以接受的外形。不幸的是,电池技术一直止步不前,我们的设备也看不到进步的希望。

但是,如果可以完全不用理会电池的话呢?华盛顿大学传感实验室(实验室主页)就这么做了。研究员创造了无线识别和传感平台(Wireless Identification and Sensing Platform, WISP):一个传感器和计算芯片的结合,不需要电池或者链接电源线就能运作。它吸收一个RFID(射频识别)读写器发出的无线电波——也就是零售店铺里经常使用的防盗技术——将之转化为电流。

先不用为智能手机和笔记本电脑里的芯片们担心,WISP并不是为了抢它们的饭碗而设计的。它和Fitbit里的处理器有类似的时钟速度和功能,包括嵌入式加速器和温度传感器。“它不会用来玩电子游戏,但是可以追踪传感数据,做一些基础的信息处理任务,以及与外界交流。”华盛顿大学传感实验室的研究员Aaron Parks说。它通过反向散射无线信号实现了这项伟业,Parks说,这等同于用灯光打莫尔斯码来交流。

出人意料的是,据Parks说这项技术还挺快。它的带宽类似蓝牙低功耗模式,一种支持大部分蓝牙音箱和无线耳机的无线充电技术。这让WISP有了这项牛掰的新特性,多亏了代尔夫特大学的一支合作队伍:它现在可以无线改写代码了。所以,例如说一个使用WISP的健身追踪器,现在不需要把它连接到任何装置里面,就可以下载新的追踪功能,或者通过更新来修正错误。这很了不起,从来没有人做到过。

WISP不是唯一的无电池计算机芯片。Parks说,还有其他不需要电池的传感器,会吸收任何它们能找到的能量,包括路过的电视电波、手机信号塔等等的。但是现在,这些无电池计算机非常慢,距离能够编程还远着呢。通过联合WISP和RFID读写器,Parks说他们已经能够制造10倍快速的无电池计算机。

这些无电池计算机究竟可以用来干什么呢?Parks说,要用无线电波给iPhone和笔记本电脑充电,还远着。

不过,目前可以使用WISP的领域是建筑。在钢筋水泥结构中嵌入这些传感器,检察员可以探测到大楼是否在地震中收到了损坏。Parks还说,无电池计算机还可以用于可植入设备,来监测病人的健康。另外,农业领域也对WISP计算机感兴趣,其能够同时监测几千株植物的能力可以带来巨大价值。

还有很多无电池计算机的消费者应用,例如健身手环。Parks说,你甚至可以把无电池计算机放入智能手机,可以在设备没电时发送紧急信息。不过,WISP和其他无电池计算机的终极魅力还是在物联网,可以让设备变得智能起来。

“想象一下,你的墙纸不需要接入任何设备就可以运行APP,或者搭配不同的灯光改变颜色。“Parks说,“这不再是天方夜谭了。”

WISP相关文献链接: 

1. Photovoltaic Enhanced UHF RFID Tag Antennas for Dual Purpose Energy Harvesting, A. Sample, A. Parks, J.R. Smith, IEEE RFID 2011.

2. RFID: From Supply Chains to Sensor Nets, S. Roy, V. Jandhyala, J.R. Smith, D.J. Wetherall, B.P. Otis, R. Chakraborty, M. Buettner, D.J. Yeager, Y.-C. Ko, A.P. Sample, Proceedings of the IEEE, vol.98, no.9, pp.1583-1592, Sept. 2010.

3. NeuralWISP: A Wirelessly-Powered Neural Interface with 1-m RangeD. Yeager, J. Holleman, R. Prasad, J.R. Smith, B. Otis. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, Dec. 2009.

4. A Capacitive Touch Interface for Passive RFID Tags, Alanson P. Sample, Daniel J. Yeager, Joshua R. Smith. Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on RFID. 

5. RFID Sensor Networks with the Intel WISP. Michael Buettner, Ben Greenstein, Richa Prasad, Alanson Sample, Joshua R. Smith, Daniel Yeager, David Wetherall. 6th ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (Sensys 2008). 

6. Design of an RFID-Based Battery-Free Programmable Sensing Platform Alanson P. Sample, Daniel J. Yeager, Pauline S. Powledge, Alexander V. Mamishev, Joshua R. Smith. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 57, No. 11, Nov. 2008, pp. 2608-2615.

7. A wirelessly powered platform for sensing and computation, Joshua R. Smith, Alanson Sample, Pauline Powledge, Alexander Mamishev, Sumit Roy. Proceedings of Ubicomp 2006: 8th International Conference on Ubiquitous Computing. Orange Country, CA, USA, September 17-21 2006, pp. 495-506.

(本文信息来源:搜狐)

如若转载,请注明e科网。

如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广,可以联系我们或免费注册拥有自己的主页

  • 华盛顿大学
  • 无线识别传感
分享到
文章评论(0)
登陆后参加评论
作者 梅西

本科生

北京工业大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 金陵 本科生 北京大学 本科
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科


发布成功!

确 定 关 闭